WO2023157143A1

WO2023157143A1 - 無線通信方法、無線通信システム、及び送信装置

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Publication number: WO2023157143A1
Application number: PCT/JP2022/006236
Authority: WO
Inventors: 圭太栗山; 隼人福園; 利文宮城; 武鬼沢
Original assignee: 日本電信電話株式会社
Priority date: 2022-02-16
Filing date: 2022-02-16
Publication date: 2023-08-24
Also published as: EP4482094A1; JPWO2023157143A1; US20250141726A1

Abstract

無線通信方法は、送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理を含む。無線通信方法は、更に、送信データを変調すると共に、サブキャリア毎にランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理を含む。無線通信方法は、更に、変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、プリコーディング処理後の送信データを送信装置から受信装置に送信する送信処理と、を含む。

Description

無線通信方法、無線通信システム、及び送信装置

　本発明は、無線通信技術に関する。特に、本発明は、送信側において送信データに対してプリコーディングを行う無線通信技術に関する。

　無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合がある。例えば、周波数選択性フェージング環境下で広帯域伝送を行う場合に、プリコーディングによりチャネル等化が行われる。他の例として、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムでは、プリコーディングによりストリーム分離が行われる。

　送信側においてプリコーディングが行われる場合、信号重畳によりＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio：ピーク電力対平均電力比）が増大する。送信信号はアンテナから送信される前に電力増幅器によって増幅されるが、ＰＡＰＲの高い信号が電力増幅器に入力されると、電力増幅器の非線形特性の影響を受け、非線形歪みが発生するおそれがある。送信信号の非線形歪みが発生すると、誤りの多い通信となるおそれがある。

　非特許文献１は、広帯域シングルキャリアＭＩＭＯシステムにおいてＰＡＰＲを削減する技術を開示している。

栗山他，「可変タップ長ＦＩＲビーム形成を用いた広帯域シングルキャリアＭＩＭＯシステムにおけるＰＡＰＲ削減（PAPR Reduction on Wideband Single-Carrier MIMO Systems with Variable Tap-Length FIR Beamforming）」，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会, B-5-70, 2021年9月.

　上述の通り、無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合、ＰＡＰＲが増大する。

　本発明の１つの目的は、無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合のＰＡＰＲを低減することができる技術を提供することにある。

　第１の観点は、送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信方法に関連する。
　無線通信方法は、
　送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
　送信データを変調すると共に、サブキャリア毎にランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
　変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
　プリコーディング処理後の送信データを送信装置から受信装置に送信する送信処理と
　を含む。

　第２の観点は、無線通信システムに関連する。
　無線通信システムは、送信装置と受信装置とを備える。
　送信装置は、
　送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
　送信データを変調すると共に、サブキャリア毎にランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
　変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
　プリコーディング処理後の送信データを送信装置から受信装置に送信する送信処理と
　を実行する。

　第３の観点は、受信装置と無線通信を行う送信装置に関連する。
　送信装置は、
　送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定部と、
　前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記ランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調部と、
　前記変調処理後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング部と、
　前記プリコーディング処理後の前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と
　を備える。

　本発明によれば、無線通信において送信側が送信データに対してプリコーディングを行う場合のＰＡＰＲを低減することが可能となる。

実施の形態に係る無線通信システムの構成を概略的に示す概念図である。プリコーディングを行う送信装置の基本的な構成例を示すブロック図である。増幅部の増幅特性を説明するための概念図である。コンスタレーションの歪みを説明するための概念図である。実施の形態に係る位相シフトの基本を説明するための概念図である。実施の形態に係る位相シフトの概要を説明するための概念図である。実施の形態に係るランダム位相シフト系列の一例を説明するための概念図である。実施の形態に係る信号付加処理を説明するための概念図である。実施の形態に係る位相シフトによる効果を説明するための概念図である。実施の形態に係る送信装置による処理を要約的に示すフローチャートである。実施の形態に係る送信装置の第１の構成例を示すブロック図である。実施の形態に係る送信装置の第２の構成例を示すブロック図である。実施の形態に係る送信装置の第３の構成例を示すブロック図である。実施の形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。

　添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

　１．無線通信システムの概要
　図１は、本実施の形態に係る無線通信システム１の構成を概略的に示す概念図である。無線通信システム１は、送信装置１００と受信装置２００を含んでいる。送信装置１００と受信装置２００は、無線通信を行う。無線通信システム１は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムであってもよいし、ＳＩＳＯ（Single-Input Single-Output）システムであってもよいし、その他であってもよい。無線通信システム１は、シングルキャリア伝送を行ってもよいし、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等に基づくマルチキャリア伝送を行ってもよい。

　送信装置１００は、送信データを受信装置２００に送信する前に、送信データに対してプリコーディングを行う。プリコーディングは周知技術である。例えば、周波数選択性フェージング環境下で広帯域伝送を行う場合に、プリコーディングによりチャネル等化が行われる。他の例として、ＭＩＭＯシステムでは、プリコーディングによりストリーム分離が行われる。

　図２は、プリコーディングを行う送信装置１００の基本的な構成例を示すブロック図である。送信装置１００は、変調部１１０、プリコーディング部１２０、Ｄ／Ａ変換部１３０、及び増幅部１４０を含んでいる。

　変調部１１０は、送信装置１００から受信装置２００に送信される送信データ（送信信号）ＴＤ０を受け取る。変調部１１０は、送信データＴＤ０を所定の変調方式で変調する「変調処理」を行う。所定の変調方式としては、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、等が例示される。変調部１１０は、変調処理後の送信データＴＤ１を出力する。

　プリコーディング部１２０は、変調処理後の送信データＴＤ１を受け取る。プリコーディング部１２０は、送信データＴＤ１に対してプリコーディングを行う「プリコーディング処理」を行う。プリコーディング処理に用いられるプリコーディングウェイト（プリコーディング行列）としては、様々な例が知られている。本実施の形態では、プリコーディングウェイトは特に限定されない。プリコーディング部１２０は、プリコーディング処理後の送信データＴＤ２を出力する。

　Ｄ／Ａ変換部１３０は、プリコーディング処理後の送信データＴＤ２を受け取る。Ｄ／Ａ変換部１３０は、送信データＴＤ２をＤ／Ａ変換し、送信データＴＤ３を出力する。

　増幅部１４０は、Ｄ／Ａ変換後の送信データＴＤ３を受け取る。増幅部１４０は、電力増幅器を含んでおり、送信データＴＤ３を増幅する「増幅処理」を行う。

　更に、増幅部１４０は、増幅処理後の送信データ（送信信号）ＴＤ４をアンテナを介して受信装置２００に送信する「送信処理」を行う。増幅部１４０は、送信処理を行う「送信部」としても機能する。

　図３は、増幅部１４０の増幅特性を説明するための概念図である。横軸は入力信号電力を表し、縦軸は出力信号電力を表している。図３に示されるように、増幅特性は線形領域だけでなく非線形領域も含んでおり、入力信号電力が高くなると非線形特性の影響が強くなる。平均電力が線形領域に含まれるとしても、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio：ピーク電力対平均電力比）の高い入力信号は、非線形特性の影響を受ける。その結果、送信データのコンスタレーションの歪みが発生するおそれがある。

　図４は、送信データのコンスタレーションの歪みを説明するための概念図である。ここでは、一例として、６４ＱＡＭの場合の送信データのコンスタレーションが示されている。線形領域ではコンスタレーションには歪みが生じていない。しかしながら、非線形領域ではコンスタレーションには歪みが生じる。

　上述の通り、本実施の形態では、送信装置１００（プリコーディング部１２０）が、送信データに対してプリコーディングを行う。信号重畳を伴うプリコーディングは、ＰＡＰＲを増大させる傾向にある。そのため、ＰＡＰＲの高い送信データ（送信信号）が増幅部１４０に入力され、非線形特性の影響を受け、非線形歪みが発生するおそれがある。送信データの非線形歪みが発生すると、誤りの多い通信となるおそれがある。

　そこで、本実施の形態は、送信装置１００が送信データに対してプリコーディングを行う場合のＰＡＰＲを低減することができる技術を提供する。本実施の形態は、ＰＡＰＲを低減するために、以下に説明される「位相シフト」を導入する。

　２．位相シフトを利用したＰＡＰＲ低減
　図５は、本実施の形態に係る位相シフトの基本を説明するための概念図である。ここでは、一例として、変調方式が６４ＱＡＭの場合が示されている。但し、変調方式は６４ＱＡＭに限定されない。

　送信装置１００（変調部１１０）は、送信データを所定の変調方式で変調する変調処理を行う。この変調処理において、送信装置１００は、所定の変調方式で送信データを変調するだけでなく、更に送信データに位相シフトを加える。位相シフト量はθｓである。つまり、変調処理において、送信装置１００は、所定の変調方式で送信データを変調すると共に、位相シフト量θｓに従って送信データの位相を更にシフトする。

　図６は、本実施の形態に係る位相シフトの概要を説明するための概念図である。送信装置１００は、ＯＦＤＭ等に基づくマルチキャリア伝送を行う。本実施の形態によれば、送信データのサブキャリア毎に、位相シフト量θｓが決定され、位相シフトが行われる。つまり、周波数方向のサブキャリア単位で位相シフト量θｓが別々に決定され、サブキャリア毎に位相シフト量θｓに従って位相シフトが行われる。

　また、本実施の形態によれば、サブキャリア毎の位相シフト量θｓはランダムである。つまり、送信装置１００は、送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量θｓを決定する。

　位相シフト量θｓのランダム系列を、以下、「ランダム位相シフト系列Θ」と呼ぶ。ランダム位相シフト系列Θは、例えば、送信装置１００自身によって生成される。あるいは、他の装置によって生成されたランダム位相シフト系列Θが送信装置１００に提供されてもよい。ランダム位相シフト系列Θを示す情報を、以下、「位相シフトパターンＰＡＴ」と呼ぶ。送信装置１００は、位相シフトパターンＰＡＴを取得する。そして、送信装置１００は、位相シフトパターンＰＡＴで示されるランダム位相シフト系列Θに基づいて、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。その後、送信装置１００は、決定したランダムな位相シフト量θｓに従って変調処理を行い、更に後段の処理を行う。

　図７は、本実施の形態に係るランダム位相シフト系列Θの一例を説明するための概念図である。位相シフト処理は、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）で行われる。ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）により、周波数領域における送信データが得られる。図７に示される例では、信号長Ｌのランダム位相シフト系列Θが用いられる。ランダム位相シフト系列Θは、Ｌ個のランダムな位相シフト量θ１～θＬを含んでいる。Ｌは、２以上の整数であり、予め定められる。送信装置１００は、そのランダム位相シフト系列Θ（＝θ１～θＬ）をＬ個のサブキャリア毎に繰り返し適用することによって、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。

　変形例として、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴが用いられてもよい。複数種類の位相シフトパターンＰＡＴは、それぞれ異なるランダム位相シフト系列Θを示す。この場合、送信装置１００は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択する。例えば、送信装置１００は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴのそれぞれを用いて変調処理を行い、更に後段の処理を行う。そして、送信装置１００は、プリコーディング部１２０によるプリコーディング処理後の送信データのＰＡＰＲを算出し、ＰＡＰＲが最小となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。他の例として、送信装置１００は、受信装置２００から受信品質（例：ＢＥＲ（Bit Error Rate））の情報を取得し、受信品質が最高となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択してもよい。そして、送信装置１００は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴで示されるランダム位相シフト系列Θに基づいて、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。その後、送信装置１００は、決定したランダムな位相シフト量θｓに従って変調処理を行い、更に後段の処理を行う。

　尚、ランダムな位相シフト量θｓが取り得る範囲は自由に設定可能である。ランダムな位相シフト量θｓが生成された後、整数への丸め込みが行われてもよい。

　図８は、本実施の形態に係る「信号付加処理」を説明するための概念図である。受信装置２００は、送信装置１００において送信データに適用されたランダムな位相シフト量θｓ（つまり、位相シフトパターンＰＡＴ、ランダム位相シフト系列Θ）を推定する必要がある。そこで、送信装置１００は、受信装置２００がその推定に用いるための既知信号を送信データに付加する。より詳細には、送信装置１００は、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）の先頭または末尾に既知信号を付加する。上記の図７で示された例の場合、信号長Ｌの既知信号が付加される。変形例として、既知信号は、周波数領域の送信データに付加されてもよい。付加された既知信号に対しても、ランダム位相シフト系列Θに従って位相シフトが行われる。

　受信装置２００は、送信装置１００から送信された送信データを受信データとして受信する。受信装置２００は、受信データに付加されている既知信号に基づいて、送信装置１００において適用されたランダムな位相シフト量θｓ（つまり、位相シフトパターンＰＡＴ、ランダム位相シフト系列Θ）を推定する。具体的には、受信装置２００は、受信データに付加されている既知信号と自身が保持している既知信号とを対比することによって、ランダムな位相シフト量θｓを推定する。そして、受信装置２００は、推定された位相シフト量θｓを考慮して、受信データの復調を行う。すなわち、受信装置２００は、受信データを復調する際、受信データのサブキャリア毎に位相シフト量θｓだけ位相を戻す。

　図９は、本実施の形態に係る位相シフトによる効果を説明するための概念図である。図９に示されるように、位相シフトにより、コンスタレーションにおけるシンボル系列の分布（シンボル分布）が円形に近づく。ピーク電力となるシンボル位相がずれるため、プリコーディングによる信号重畳時にピーク電力が減少する。更に、点対称位置のシンボルへ推移する際に零点を通過しないため、位相シフトが行われない場合と比較して平均電力が増加する。このように、送信データの変調処理時に位相シフトを行うことにより、ＰＡＰＲを低減することが可能となる。

　図１０は、本実施の形態に係る送信装置１００による処理を要約的に示すフローチャートである。

　ステップＳ１１０において、送信装置１００は、「位相シフト量決定処理」を行う。つまり、送信装置１００は、送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量θｓを決定する。より詳細には、送信装置１００は、ランダム位相シフト系列Θを示す位相シフトパターンＰＡＴを取得する。そして、送信装置１００は、位相シフトパターンＰＡＴで示されるランダム位相シフト系列Θに基づいて、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。

　ステップＳ１２０において、送信装置１００は、送信データに対して「信号付加処理」を行う。より詳細には、送信装置１００は、受信装置２００においてランダムな位相シフト量θｓを推定するために用いられる既知信号を送信データに付加する。

　ステップＳ１３０において、送信装置１００は、送信データに対して「変調処理」を行う。より詳細には、送信装置１００は、所定の変調方式で送信データを変調すると共に、サブキャリア毎に上記のランダムな位相シフト量θｓに従って位相を更にシフトする。このとき、送信データに付加された既知信号に関しても位相シフトが行われる。

　ステップＳ１４０において、送信装置１００は、送信データに対して「プリコーディング処理」を行う。より詳細には、送信装置１００は、変調処理後の送信データに対してプリコーディングを行う。

　ステップＳ１５０において、送信装置１００は、プリコーディング処理後の送信データを送信装置から受信装置に送信する「送信処理」を行う。

　尚、通信中に、送信装置１００は、位相シフトパターンＰＡＴの更新を適宜実施してもよい。更新時、送信装置１００は、全種類の位相シフトパターンＰＡＴを再度検討し、全種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択してもよい。あるいは、送信装置１００は、前回比較的優れていた一定数の位相シフトパターンＰＡＴだけを再度検討し、それら一定数の位相シフトパターンＰＡＴの中から１つを選択してもよい。

　以上に説明されたように、本実施の形態によれば、送信データに対して位相シフトを適用することにより、プリコーディングが行われる場合のＰＡＰＲを低減することが可能となる。

　３．構成例
　以下、送信装置１００及び受信装置２００の構成例について説明する。

　３－１．送信装置の構成例
　３－１－１．第１の構成例
　図１１は、送信装置１００の第１の構成例を示すブロック図である。送信装置１００は、変調部１１０Ａ、プリコーディング部１２０、Ｄ／Ａ変換部１３０、増幅部１４０、位相シフト量決定部１５０、及び信号付加部１６０を含んでいる。変調部１１０Ａは、図２で示された変調部１１０の機能に加えて、位相シフト機能を備えている。プリコーディング部１２０、Ｄ／Ａ変換部１３０、及び増幅部１４０は、図２で示されたものと同様である。

　位相シフト量決定部１５０は、「位相シフト量決定処理」を行う。つまり、位相シフト量決定部１５０は、送信データＴＤ０のサブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。

　より詳細には、位相シフト量決定部１５０は、ランダム位相シフト系列Θを示す位相シフトパターンＰＡＴを取得する。そして、位相シフト量決定部１５０は、位相シフトパターンＰＡＴで示されるランダム位相シフト系列Θに基づいて、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する（図７参照）。更に、位相シフト量決定部１５０は、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。

　信号付加部１６０は、「信号付加処理」を行う。より詳細には、信号付加部１６０は、受信装置２００においてランダムな位相シフト量θｓを推定するために用いられる既知信号を送信データに付加する（図８参照）。例えば、信号付加部１６０は、所定のデータ単位（例：フレーム、スロット）の先頭または末尾に既知信号を付加する。

　変調部１１０Ａは、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓの情報を位相シフト量決定部１５０から受け取る。変調処理において、変調部１１０Ａは、所定の変調方式で送信データＴＤ０を変調すると共に、サブキャリア毎にランダムな位相シフト量θｓに従って位相を更にシフトする（図７参照）。このとき、変調部１１０Ａは、付加された既知信号に対しても位相シフトを行う。そして、変調部１１０Ａは、変調処理後の送信データＴＤ１を出力する。

　３－１－２．第２の構成例
　図１２は、送信装置１００の第２の構成例を示すブロック図である。図１１で示された第１の構成例と重複する説明は適宜省略される。送信装置１００は、図１１で示された第１の構成例に加えて、ＰＡＰＲ算出部１７０を更に含んでいる。

　位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴを取得する。複数種類の位相シフトパターンＰＡＴは、それぞれ異なるランダム位相シフト系列Θを示す。位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴを一つずつ順番に仮選択する。位相シフト量決定部１５０は、仮選択した位相シフトパターンＰＡＴで示されるランダム位相シフト系列Θに基づいて、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。そして、位相シフト量決定部１５０は、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。

　変調部１１０Ａは、第１の構成例の場合と同様に変調処理を行う。プリコーディング部１２０は、変調処理後の送信データＴＤ１を受け取る。プリコーディング部１２０は、送信データＴＤ１に対してプリコーディングを行い、送信データＴＤ２を出力する。

　ＰＡＰＲ算出部１７０は、プリコーディング処理後の送信データＴＤ２を受け取る。ＰＡＰＲ算出部１７０は、所定の計算式に従って、所定のデータ単位の送信データＴＤ２のＰＡＰＲを算出する。ＰＡＰＲ算出部１７０は、算出したＰＡＰＲの情報を位相シフト量決定部１５０に出力する。

　位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴのそれぞれの場合のＰＡＰＲの情報を取得する。そして、位相シフト量決定部１５０は、ＰＡＰＲが最小となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。位相シフト量決定部１５０は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴに従って、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。そして、位相シフト量決定部１５０は、決定したサブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。その後、変調部１１０Ａは、位相シフト量決定部１５０から通知されたランダムな位相シフト量θｓを用いて変調処理を行う。

　３－１－３．第３の構成例
　図１３は、送信装置１００の第３の構成例を示すブロック図である。図１２で示された第２の構成例と重複する説明は適宜省略される。

　第３の構成例では、送信装置１００は、ＰＡＰＲ算出部１７０の代わりに受信品質情報取得部１８０を含んでいる。受信品質情報取得部１８０は、受信装置２００から送信データの受信品質（例：ＢＥＲ）の情報を取得する。受信品質情報取得部１８０は、受信品質の情報を位相シフト量決定部１５０に出力する。

　位相シフト量決定部１５０は、複数種類の位相シフトパターンＰＡＴのそれぞれの場合の受信品質の情報を取得する。そして、位相シフト量決定部１５０は、受信品質が最高となる１つを複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの中から選択する。位相シフト量決定部１５０は、選択した１つの位相シフトパターンＰＡＴに従って、サブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを決定する。そして、位相シフト量決定部１５０は、決定したサブキャリア毎のランダムな位相シフト量θｓを変調部１１０Ａに通知する。その後、変調部１１０Ａは、位相シフト量決定部１５０から通知されたランダムな位相シフト量θｓを用いて変調処理を行う。

　３－１－４．ハードウェア構成例
　送信装置１００は、１又は複数のプロセッサ（以下、単に「プロセッサ」と呼ぶ）と１又は複数の記憶装置（以下、単に「記憶装置」と呼ぶ）を含んでいる。例えば、プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。記憶装置は、プロセッサによる処理に必要な各種情報を格納する。記憶装置としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、等が例示される。

　プロセッサは、コンピュータプログラムである制御プログラムを実行してもよい。制御プログラムは、記憶装置に格納される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。プロセッサが制御プログラムを実行することにより、プロセッサの機能が実現される。

　記憶装置には、予め用意された複数種類の位相シフトパターンＰＡＴの情報が格納される。プロセッサと記憶装置との協働により、変調部１１０Ａ、プリコーディング部１２０、位相シフト量決定部１５０、信号付加部１６０、ＰＡＰＲ算出部１７０、受信品質情報取得部１８０、等の機能が実現される。

　３－２．受信装置の構成例
　図１４は、受信装置２００の構成例を示すブロック図である。受信装置２００は、増幅部２１０、Ａ／Ｄ変換部２２０、復調部２３０を含んでいる。

　受信装置２００は、送信装置１００から送信された送信データを受信データ（受信信号）ＲＤ０として受信する。増幅部２１０は、受信データＲＤ０を増幅し、受信データＲＤ１を出力する。Ａ／Ｄ変換部２２０は、受信データＲＤ１をＡ／Ｄ変換し、受信データＲＤ２を出力する。

　復調部２３０は、受信データＲＤ２を復調する「復調処理」を行う。このとき、復調部２３０は、位相シフト量θｓを考慮して受信データＲＤ２の復調を行う。

　より詳細には、復調部２３０は、位相シフト量推定部２４０を含んでいる。位相シフト量推定部２４０は、受信データＲＤ２に付加されている既知信号に基づいて、送信装置１００において適用されたランダムな位相シフト量θｓ（つまり、位相シフトパターンＰＡＴ、ランダム位相シフト系列Θ）を推定する。具体的には、位相シフト量推定部２４０は、受信データＲＤ２に付加されている既知信号と自身が保持している既知信号とを対比することによって、ランダムな位相シフト量θｓを推定する。そして、復調部２３０は、推定された位相シフト量θｓを考慮して、受信データＲＤ２の復調を行う。すなわち、復調部２３０は、所定の復調方式で受信データＲＤ２を復調すると共に、サブキャリア毎に位相シフト量θｓだけ位相を戻す。

　受信装置２００は、１又は複数のプロセッサ（以下、単に「プロセッサ」と呼ぶ）と１又は複数の記憶装置（以下、単に「記憶装置」と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサは、コンピュータプログラムである制御プログラムを実行してもよい。制御プログラムは、記憶装置に格納される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。プロセッサが制御プログラムを実行することにより、プロセッサの機能が実現される。プロセッサと記憶装置との協働により、復調部２３０、位相シフト量推定部２４０、等の機能が実現される。

　　　１　　無線通信システム
　１００　　送信装置
　１１０，１１０Ａ　　変調部
　１２０　　プリコーディング部
　１３０　　Ｄ／Ａ変換部
　１４０　　増幅部
　１５０　　位相シフト量決定部
　１６０　　信号付加部
　１７０　　ＰＡＰＲ算出部
　１８０　　受信品質情報取得部
　２００　　受信装置
　２１０　　増幅部
　２２０　　Ａ／Ｄ変換部
　２３０　　復調部
　２４０　　位相シフト量推定部
　ＰＡＴ　　位相シフトパターン

Claims

　送信装置と受信装置との間で無線通信を行う無線通信方法であって、
　送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
　前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記ランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
　前記変調処理後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
　前記プリコーディング処理後の前記送信データを前記送信装置から前記受信装置に送信する送信処理と
　を含む
　無線通信方法。
　請求項１に記載の無線通信方法であって、
　前記位相シフト決定処理は、
　前記位相シフト量のランダム系列を示す位相シフトパターンを取得することと、
　所定数のサブキャリア毎に前記ランダム系列を繰り返し適用することによって、前記サブキャリア毎の前記ランダムな位相シフト量を決定することを含む
　無線通信方法。
　請求項１又は２に記載の無線通信方法であって、
　前記位相シフト量決定処理は、
　各々が前記位相シフト量のランダム系列を示す複数種類の位相シフトパターンを取得することと、
　前記複数種類の位相シフトパターンの中から、前記プリコーディング処理後の前記送信データのＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が最小となる１つ、あるいは、前記受信装置における前記送信データの受信品質が最高となる１つを選択することと、
　前記選択された位相シフトパターンで示される前記ランダム系列に基づいて、前記サブキャリア毎の前記ランダムな位相シフト量を決定することと
　を含む
　無線通信方法。
　請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信方法であって、
　前記受信装置において前記ランダムな位相シフト量を推定するために用いられる既知信号を前記送信データに付加する信号付加処理を更に含む
　無線通信方法。
　請求項４に記載の無線通信方法であって、
　前記送信装置から送信された前記送信データを前記受信装置において受信データとして受信する処理と、
　前記受信装置において前記既知信号に基づいて前記ランダムな位相シフト量を推定する処理と、
　前記推定された位相シフト量に基づいて前記受信データの復調を行う復調処理と
　を更に含む
　無線通信方法。
　送信装置と、
　受信装置と
　を備え、
　前記送信装置は、
　送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定処理と、
　前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記ランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調処理と、
　前記変調処理後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング処理と、
　前記プリコーディング処理後の前記送信データを前記送信装置から前記受信装置に送信する送信処理と
　を実行する
　無線通信システム。
　請求項６に記載の無線通信システムであって、
　前記送信装置は、更に、前記受信装置において前記ランダムな位相シフト量を推定するために用いられる既知信号を前記送信データに付加する信号付加処理を実行し、
　前記受信装置は、
　前記送信装置から送信された前記送信データを受信データとして受信し、
　前記既知信号に基づいて前記ランダムな位相シフト量を推定し、
　前記推定された位相シフト量に基づいて前記受信データの復調を行う
　無線通信システム。
　受信装置と無線通信を行う送信装置であって、
　送信データのサブキャリア毎にランダムな位相シフト量を決定する位相シフト量決定部と、
　前記送信データを変調すると共に、前記サブキャリア毎に前記ランダムな位相シフト量に従って位相を更にシフトする変調部と、
　前記変調処理後の前記送信データに対してプリコーディングを行うプリコーディング部と、
　前記プリコーディング処理後の前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と
　を備える
　送信装置。